刀具变形对螺旋铣削CFRP孔径精度的影响

发布时间：2021-08-20 18:08

　　为了研究刀具变形对螺旋铣削碳纤维复合材料（CFRP）孔径精度的影响,使用硬质合金铣刀对碳纤维复合材料进行螺旋铣削试验,加工后对孔径进行测量,并对铣刀在螺旋铣削过程中受到的径向力而产生的变形进行分析。试验结果表明:螺旋铣削过程中,孔的轮廓线会呈两端粗中间细的形状。铣刀受到的径向力会导致其产生形变,最大变形量出现在刀尖处。在孔的入口处由于铣刀未进入完全切削状态受到的径向力较小,铣刀刀尖处变形量为10.92μm,孔径偏差为56.4μm;在孔径的中间部位,铣刀完全进入铣削状态,其刀尖处变形量为17.92μm,孔径偏差为279.8μm;在孔的出口处铣刀逐渐铣出CFRP,受到的径向力逐渐减小,其刀尖处变形量为9.946μm,孔径偏差为51.5μm。这表明螺旋铣削制孔过程中,刀具变形是影响孔径精度的重要因素。 

【文章来源】：组合机床与自动化加工技术. 2020,(04)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

试验装置和数据采集系统

螺旋铣削制孔后采用三坐标测量机对各个孔的孔径进行检测,为了获得较为准确的测量结果以及孔径轮廓曲线,在孔壁选取1、2、3、4、5这5个位置进行检测,检测位置如图2所示。对20个孔的5个位置进行孔径测量,并取其平均值作为测量结果。2 孔径分布规律

将孔的不同深度位置的孔径平均值和方差整理如图3所示,可以看出,在螺旋铣削CFRP板时,五个测量位置的孔径均值均小于标准孔径值6mm,在入口和出口位置的孔径均值最大分别为5.94mm和5.95mm,偏差较大,且方差值与其余测量位置相比明显较高,说明孔径波动较大,铣刀在入口(位置1)和出口(位置5)切削时不稳定。中间部位(位置2、3、4)孔径均值比入口与出口位置小,方差值较小,说明铣刀切削较稳定。为了更形象地将孔径形态描绘出来,将孔径形态绘制如图4所示。图4 螺旋铣削CFRP的孔径形态

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3353981